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Viren, Würmer und Trojaner:

Eine kleine Führung durch den Zoo

der ComputerschädlingeProf. Dr. Felix

FreilingUniversität Mannheim

Vortrag im Rahmen der Langen Nacht der

Wissenschaft in Mannheim

10. November 2007

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Das Internet

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raphic.h

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Science Fiction• David Gerrold: When Harlie Was One,

1972.– Vision eines selbstreplizierenden

Programmes, genannt VIRUS

• John Brunner: Shockwave Rider, 1975.– Vision eines Programmes,

genannt WORM, dass autonom von Rechner zu Rechner wandert

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Realität

• Selbstreplizierende Programme sind heute Realität

• Die meisten fallen in die Kategorie der Schadprogramme (malicious software, kurz malware)

• Omnipräsent im Internet• Schadprogramme sind interessante

Forschungsobjekte• Wir haben für Sie ein paar Exemplare in

Käfige gesteckt zum Anschauen ...

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Bekannte Beispiele

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März 2000• Sie erhalten eine E-Mail! Was tun Sie?

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Reinschauen

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Anhang?

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Selbstreplikation

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I Love You Virus

• Lehre: Meide Programme in Anhängen...

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Word-Datei im Anhanghttp

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.de/ct/9

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8/0

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Der Melissa Virus

• Aktivitäten von Melissa wurden erstmals am 26. März 1999 registriert– In alt.sex Newsgroup, in einem Dokument

mit vorgeblich Kennungen und Passwörtern für Pornoseiten

• Melissa verschickte eine Word-Datei– Word erlaubt die Einbettung von Visual

Basic Programmen– Beim Öffnen der Datei in Word wird

Programm ausgeführt

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Funktionsweise

• Schaltet zunächst Makro-Schutzmöglichkeit in Word ab

• Sucht in Microsoft Outlook Adressbuch nach den ersten 50 Email-Adressen– Versendet sich selbständig dorthin mit

modifiziertem Inhalt • Kopiert sich selbst in das Document_Close-

Makro der Word-Dokumentvorlage– Wann immer ein neues Word-Dokument

geschlossen wird, wird es neu befallen

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Folgen von Melissa

• In drei Tagen über 100.000 Computer infiziert

• Mail-Server waren überlastet– CERT berichtet: teilweise 32.000 Melissa-

Mails pro 45 Minuten

• Viele Provider nahmen ihre Mail-Server vom Netz

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Schwachstelle Mensch?

• Ursächlich für LOVELETTER und Melissa:– Naivität der Benutzer– Laxen Sicherheitseinstellungen von

Windows

• Es geht auch ohne den Menschen

• Bekannte Beispiele: – Der Sasser-Wurm– Der Wurm CodeRed

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Schwachstellen in Netzdiensten

• Rechner haben eine IP-Adresse• Programme (z.B. Webserver) haben eine

Port-Nummer• Programme warten auf Daten am Port, um

sie weiterzuverarbeiten• Fehler bei der Programmierung können

dazu führen, dass die Programme etwas anderes machen als sie sollen

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Integer Overflow in C

const long MAX_LEN = 0x7fff;

short len = strlen(input);

if (len < MAX_LEN) {

// do something assuming that

// input is smaller than MAX_LEN

}

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Demonstration

• Denial of Service in Firefox 1.x• Eine nicht wohlgeformte Antwort auf eine

ftp-Anfrage von Firefox bringt den Browser zum Absturz

• Demonstration im Aixploits-System von Juliane Mathes und Benedikt Kaleß (www.aixploits.de)

• Antwort an Firefox wird durch Perl-Skript simuliert

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Eine

klei

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Gattu

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Viren

• Verstecken sich und vermehren sich im Dateisystem

• Um infiziert zu werden, muss ein Stück Software auf dem Rechner ausgeführt werden

• Verbreiten sich typischerweise durch den Austausch von Dateien

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Würmer

• Können sich selbständig von Rechner zu Rechner verbreiten (unter Ausnutzung von Schwachstellen)

• Können auch rein im Hauptspeicher existieren

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Trojanische Pferde (Trojaner)

• Software, die vorgibt, etwas anderes zu sein

• Sehr einfach zu schreiben• Muss vom Opfer ausgeführt werden

• List des Griechen Odysseus, durch die die Eroberung Trojas erst möglich wurde

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Aktuelle Exemplare

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Exkurs: Internet Relay Chat (IRC)

• Weltweit verteiltes Kommunikationssystem• Diskussionskanäle zu verschiedenen

Themen• Nutzer identifizieren sich durch

Spitznamen

http://www.newircusers.com/ircchat.html

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IRC (Ro)Bot

• Autonomes Programm, das an einem speziellen IRC Channel auf Kommandos wartet und diese ausführt

• Bots sind eine aktuelle Entwicklung im Internet

• Einfache Strukturen können sehr schmerzliche Effekte haben

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Bots und Botnetze

• Botnetz = Netz von vielen “gleichgeschalteten” IRC Bots

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Nutzen von Botnetzen

• Distributed Denial of Service Angriffe• Spam-Versand• Sniffing• Keylogging• Verbreiten von Malware• Aber auch: Geldverdienen mit Clicks auf

Werbung, Manipulation von Online Umfragen, und vieles mehr

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Botnetze beobachten: Honeypots

• Honeypots tun so, als wären sie verwundbar

• Können Würmer/Bots fangen

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Beobachten von Botnets

• “Zugangsdaten” zum Botnetz:– DNS/IP-Adresse des IRC-Servers plus

Portnummer– Name des Channels und ggf. Channel

Passwort

• Mit diesen Daten kann man einen eigenen Bot in das Botnetz einschleusen

• Im Botnetz Kommandos mitschneiden und offline analysieren

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Beobachtungen

• Größe von Botnets:– Innerhalb weniger Monate wurden gut

220.000 verschiedene IP-Adressen in den beobachteten Botnet-Channels gesichtet

– Größe der Botnets zwischen 100 und 50.000 Rechnern

• Manchmal chatten Botnet-Betreiber auf dem Channel

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Botnetze bekämpfen

• Durch Unterwandern der Botnetze kann man die zentrale Schaltstelle ausspähen

• Schaltstelle ausschalten• Oft Hilfe der Behörden notwendig

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Die besonders gefährlichen Arten ...

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Robuste Botnetze

• Zentrale Schaltstelle ist zentraler Schwachpunkt eines IRC-Botnetzes

• Verwenden von modernen P2P-Techniken:– Bots leiten Kommandos gegenseitig weiter– Keine zentrale Instanz mehr im Netz

• Bisher noch sehr selten in freier Wildbahn aufgetaucht

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Wurm Ausbreitung• Würmer verbreiten sich gemäß einer

Infektionskurve• Beispiel: Witty Worm (März 2004)

http

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w.ca

ida.o

rg/a

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sis/secu

rity/w

itty/

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Flash Würmer

• Flash Würmer zielen auf schlagartiges maximales Wachstum

• Kundschaften vorher in aller Stille verwundbare Rechner aus

• Verbreiten sich gemäß vorberechnetem Plan mit maximaler Geschwindigkeit

• Im Labor gemessene mögliche Ausbreitungsgeschwindigkeiten: nahezu 1 Million Rechner in 510 Millisekunden

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Flux

• Neue Entwicklung im Internet• Weiterentwickeltes Botnetz zum Zwecke

des Webhosting– Anbieten von kriminellen Webseiten– Vertrieb von Pharmaprodukten,

Pornographie

• Idee: Netz versteckt sich „in sich selbst“

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Anfrage nach Webseite

normaler Ablauf

Ablauf mit Flux

Webserver: www.example.de

DNS-Server

Fluxe

Opfer

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DNS-Auflösung mit FluxWebserver: www.example.de

DNS-Server

Fluxe

Opfer

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Schwierigkeiten• Eigentlicher Webserver versteckt sich

hinter den Bots– Bots sind nur Vermittler (Proxies)– Vermittler ändern sich ständig (durch

Aktualisierung des DNS)

• Auch DNS-Auflösung kann durch das Netz selbst durchgeführt werden

• Zunehmend auch Examplare in freier Wildbahn anzutreffen

• Es ist noch unklar, wie man Flux bekämpft

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Zusammenfassung

• Malware ist omnipräsent– Honeypot-Sensoren registrieren Anfragen von

autonomer Malware innerhalb weniger Minuten

• Science Fiction ist Realität• Malware wird uns im Netz für immer begleiten• Forschungsbedarf

– Offensive Denkweise, um mit den Angreifern Schritt zu halten

– Entwickeln von wirksamen Abwehrtechniken

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Kontakt:Prof. Dr. Felix Freiling

Praktische Informatik 1Universität Mannheim68131 Mannheimpi1.informatik.uni-mannheim.de

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Quellen

• Martin Baltscheit: Die Geschichte vom Löwen, der nicht schreiben konnte. Bajazzo, 2002.

• Faustin Charles und Michael Terry: Das sehr unfreundliche Krokodil. Bloomsbury, 2005.

• Thorsten Holz: A short visit to the bot zoo. IEEE Security & Privacy, Vol. 3 (3), 2005.

• Christian Klein: Computer Viruses. Vortrag im Rahmen der Summer School Applied IT Security, RWTH Aachen, 2004.

• Stephen Cass: Anatomy of Malice. IEEE Spectrum, 38(11), 2001.

• S. Staniford, D. Moore, V. Paxson and N. Weaver: The Top Speed of Flash Worms. ACM CCS WORM, 2004 .

• Benedikt Kaleß, Juliane Mathes: Aixploits - Ein System zur Demonstration von Sicherheitslücken. http://www.aixploits.de

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Abstract

• Der Vortrag begleitet die Zuhörer bei einem Gang durch den Zoo aktueller Computerschädlinge. Nach einem kurzen Rückblick in die Artengeschichte der verschiedenen Gattungen, folgt ein Streifzug durch das Wildtiergehege der Viren und Würmer. Den Abschluss bildet ein kurzer Einblick in das Terrarium der besonders jungen und giftigen Exemplare.